[发明专利]一种航空发动机整体叶盘阻尼环及具有其的减振结构

说明书

本申请提供了一种航空发动机整体叶盘阻尼环，该阻尼环由N段较小半径阻尼环和N段较大半径阻尼环拼接形成N边形圆角结构，N≥3且属于自然数，所述较小半径阻尼环和较大半径阻尼环之间光滑过渡，所述阻尼环安装在整体叶盘安装槽内是，所述较小半径阻尼环的各顶点与整体叶盘安装槽的内径相切。本申请提出的新型阻尼环结构在静态安装条件下除相切点外，其他位置与安装槽存在一定间隙，随轮盘转速提高，在离心作用下新型阻尼环周向应力和周向变形不断增大，从而逐渐向安装槽靠拢，接触面积和接触应力不断增大，可以持续发生相对摩擦运动，摩擦减振效果不断增强，显著降低了高转速条件下新型阻尼环与叶盘安装槽之间的接触压力，起到更好的减振作用。

技术领域

本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种航空发动机整体叶盘阻尼环及具有其的减振结构。

背景技术

与传统榫连叶盘结构相比，整体叶盘的盘体更薄，盘叶耦合性更强，同时无榫结构设计大大减少了盘叶振动阻尼，因此盘叶耦合振动问题更为突出。

如图1所示，为了改善盘叶振动问题，通常在支撑叶片1的整体叶盘2的安装边位置设置阻尼环3形成减振结构，利用盘叶耦合振动过程中阻尼环3和安装边之间的摩擦耗能来降低整体叶盘2的振动情况，图2所示为典型矩形截面的阻尼环示意图。

如图3所示，叶片缘板阻尼器试验结果表明，在一扭振型下，叶片峰值响应幅值随阻尼器接触压力的增大呈先减小后增大的规律，且该规律随激振力F的增大而更为显著，不利于叶片减振。

相似地，根据整体叶盘动测试验结果，在较高转速条件下，阻尼环与叶盘安装槽之间存在较大的接触压力，难以发生相对摩擦运动，无法对整体叶盘进行有效的减振，减振效果差。

发明内容

本申请的目的是提供了一种航空发动机整体叶盘阻尼环及具有其的减振结构，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：一种航空发动机整体叶盘阻尼环，其特征在于，所述阻尼环由N段较小半径阻尼环和N段较大半径阻尼环拼接形成N边形圆角结构，N≥3且属于自然数，所述较小半径阻尼环和较大半径阻尼环之间光滑过渡，所述阻尼环安装在整体叶盘安装槽内是，所述较小半径阻尼环的各顶点与整体叶盘安装槽的内径相切。

进一步的，所述较小半径阻尼环的各顶点与所述整体叶盘安装槽的内径相切点过盈配合。

进一步的，所述阻尼环具有开口，且所述开口的位置位于所述较大半径阻尼环部分。

进一步的，所述阻尼环的内切圆和外切圆半径之差小于用于安装所述阻尼环的整体叶盘安装槽的深度。

进一步的，所述阻尼环的尺寸满足：

式中，N为阻尼环的圆角结构数量，N≥3；

R₁为各较小半径阻尼环的外径值；

θ₁为各较小半径阻尼环的外径值对应的弧度；

R₂为各较大半径阻尼环的外径值；

θ₂为各较大半径阻尼环的外径值对应的弧度；

R为整体叶盘安装槽内径。

进一步的，所述阻尼环在离心转速作用下较大半径阻尼环能够与整体叶盘安装槽的内径相贴合，所述离心转速满足：

式中，E为材料的弹性模量；

Δ为开口量；

ρ为整体叶盘材料密度。

进一步的，所述阻尼环的截面包括圆形和矩形。